KIP-Veröffentlichungen

Infrarotspektroskopische Untersuchung der p-Dotierung von Poly(3-hexylthiophen): In dieser Arbeit wurde das p-Dotieren des organischen Polymers Poly(3-hexylthiophen-2,5-diyl)(P3HT) mit den Akzeptormolekülen F4TCNQ, F6TCNNQ und Mo(tfd-CO2Me)3 mittels Infrarotspektroskopie untersucht. Dabei wurde eine neuartige Dotiermethode, die sequenzielle Dotierung, verwendet und mit der herkömmlichen Dotierung in Lösung verglichen. Zudem wurden verschiedene regioregulare P3HTs auf ihr Dotierverhalten hin charakterisiert. In den Schwingungsspektren der dotierten P3HT-Schichten treten im Vergleich zu den reinen Materialien zusätzliche Absortptionsbanden auf, welche einer Polaronabsorption sowie den infrarotaktivierten Schwingungsmoden (IRAV) vom geladenen P3HT zugeordnet werden können. Die Form und die Position des Polarons hängen dabei starkt davon ab, wie geordnet die Filme sind. So ist das Absorptionsmaximum des Polarons bei den sequenziell dotierten Schichten zu höheren Energien verschoben, was auf einen Ladungstransfer in den amorphen Bereichen hindeutet. Durch das Aufdampfen von Mo(tfd-CO2Me)3 auf eine gekühlte P3HTSchicht im Ultrahochvakuum konnte ein thermisch aktivierter Diffusionsprozess beobachtet und eine Aktivierungsenergie von 24 meV abgeschätzt werden. Desweiteren wurde die Bewegung von Mo(tfd-CO2Me)3 in P3HT im äußeren elektrischen Feld untersucht. Dabei wurden im Bereich zwischen zwei Elektroden ortsaufgelöst IR-Spektren gemessen und die spektralen Änderungen nach dem Anlegen einer Spannung analysiert. Anhand der Verstärkung bzw. Abschwächung der Schwingungsbanden des Mo(tfd-CO2Me)3 bzw. der Polaronabsorption und der IRAV-Moden des geladenen P3HTs konnte die Bewegung eindeutig, direkt nachgewiesen werden.

Infrared spectroscopic study of p-type doping of poly(3-hexylthiophene):

In this work p-type doping of the organic polymer poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) with the acceptor molecules F4TCNQ, F6TCNNQ and Mo(tfd-CO2Me)3 has been investigated by infrared spectroscopy. A novel doping method, the sequential doping, was used and compared with the conventional doping in solution. In addition, different P3HT with different regioregularity was characterised in terms of their doping behaviour. In the IR spectra of the doped P3HT layers, additional absorption bands occured in comparison to the pure materials. They can be assigned to a polaron absorption as well as the infrared-activated vibration modes (IRAV) of the charged P3HT. The shape and position of the polaron band strongly depends on the degree of order within the films. Thus, the absorption maximum of the polaron in the sequentially doped layer is shifted to higher energies, which indicates charge transfer in the amorphous regions. By evaporating Mo(tfd-CO2Me)3 on a cooled P3HT layer under ultrahigh vacuum conditions, a thermally activated diffusion process could be observed and an activation energy of 24 meV could be estimated. Furthermore, the motion of Mo(tfd-CO2Me)3 in P3HT in an external electric field was investigated. IR spectra were measured in the region between two electrodes, and the spectral changes after the application of an electric field were analyzed. On the basis of the rise or decline of the vibrational modes of the Mo(tfd-CO2Me)3, the polaron absorption, and the IRAV modes of the charged P3HT, migration of dopants could be detected directly.